热膨胀硅橡胶性能对比及热物改性研究

为了获得性能优异且适应性广的复合材料软模成型用热膨胀硅橡胶,研究三种热膨胀硅橡胶的流动、耐热、热膨胀及弹性性能,通过分级-复合-分散的方式将两种二氧化硅粒子添加分散至热膨胀硅橡胶,并对硅橡胶的流动、耐热及热膨胀性进行研究。结果发现,硅橡胶Ⅰ固化交联反应黏度增加慢、交联固化时间长,耐热、热膨胀性最佳,适合应用于复合材料软模成型工艺。硅橡胶Ⅰ最多填充2 phr纳米二氧化硅、60 phr微米二氧化硅,微米二氧化硅的改性效果优于纳米二氧化硅,当微米二氧化硅用量为60 phr时,硅橡胶室温至200℃平均线膨胀系数为210.0×10^(-6)℃^(-1),比未添加填料的硅橡胶降低约22%,硅橡胶室温至200℃平均弹性模量为4.7 MPa,比未添加填料的硅橡胶提高约96%。实验结果满足硅橡胶的热物改性需求,扩大了软模成型工艺热膨胀硅橡胶的应用范围。

热膨胀硅橡胶在复合材料成型工艺中的应用

简要介绍了热膨胀硅橡胶的性能和特点,热膨胀模成型工艺的原理,并应用其研制了复合材料制件。热膨胀硅橡胶适于制造热膨胀芯模。

碳纤维无人机支臂设计与整体成型研究

碳纤维复合材料具有比强度高、比模量大、耐腐蚀、抗疲劳、可设计性强和易于成型等特点。旋翼无人机因具有体积小、结构简单、控制灵活,适应性强等特点,在军事侦察、抢险救灾、新闻媒体等领域得到越来越多的应用。本文结合碳纤维复合材料的特性和旋翼无人机支臂的技术指标要求,设计一款异形一体式支臂,并根据支臂的受载情况和性能要求进行材料的选型,利用有限元仿真软件MSC/Patran进行结构优化和铺层设计,采用硅橡胶热膨胀工艺实现碳纤维支臂的整体成型制造。

多功能结构电池的制备研究

结构电池将电源与结构件合二为一,可有效降低系统质量,节约有效载荷空间,将成为航空航天用高性能电池新型应用形式。利用硅橡胶热膨胀模塑成型法研究了聚合物锂离子电池的异型成型过程。研究结果表明,利用设计的模具,130℃条件下,具有最好的成型效果。制备得到的异型聚合物锂离子电池可满足微型无人机的力学要求,仅在电池性能上略有下降。

SRTEM制备异型聚合物锂离子电池研究

采用硅橡胶热膨胀模塑成型法(SRTEM)制备了弧形聚合物锂离子电池,研究了SRTEM制备异型聚合物锂离子电池的设计准则,采用扫描电镜(SEM)、恒流充放电测试研究了成型温度对弧形电池内部物质聚集状态及充放电性能的影响,并与平板聚合物锂离子电池的电性能进行对比研究。结果表明,采用SRTEM制备异型聚合物锂离子电池是可行的,成型的关键在于对橡胶膜厚度及合模间隙的控制。在橡胶膜厚度为5mm,合膜间隙为0.14mm时,最佳成型温度为130℃,且表现出比平板锂离子电池更好的电性能,体现了SRTEM制备异型聚合物锂离子电池的潜在优越性。